3D 프린팅 기술 적용 용이성을 위한 Ku-밴드 헬리컬 안테나 정합부 전기적 등가 변환 설계 (Electrically Equivalent Model Design of a Ku-Band Helical Antenna Matching Section for Ease of 3D Printing Technology Use)

서지정보

· 발행기관 : 한국전자파학회
· 수록지 정보 : 한국전자파학회 논문지 / 31권 / 7호 / 599 ~ 606페이지
· 저자명 : 한정윤, 김원교, 신건영, 박주민, 장원석, 윤익재

초록

본 논문에서는 3D 프린팅 기술을 활용한 수십 GHz 이상 주파수 대역에서의 안테나 제작 및 검증을 위해 Ku-밴드에서동작하는 헬리컬 안테나를 설계, 제작하였다. 특히 금속 3D 프린팅 기술의 표면 거칠기로 인한 고주파에서의 도전율감소를 개선하기 위한 방안으로써 면 형태의 정합 구조를 선 형태의 정합 구조로 등가화 할 수 있음을 보였다. 플라스틱과 금속 3D 프린팅 기술을 사용하여 Ku-밴드에서의 헬리컬 안테나 시작품을 제작, 측정하였다. 측정 결과, 접착을 위해사용된 에폭시를 포함한 나선형 지지대의 정확한 물질 특성을 반영하지 못해 시뮬레이션에 비해 낮은 이득 특성을 얻었지만, 그 외 임피던스 특성 및 이득의 경향성은 잘 일치함을 확인하였다.

영어초록

In this study, we design and build a helical antenna operating at the Ku-band using a hybrid 3D printing technology. A non-uniform surface roughness can reduce the conductivity of printed metals. Therefore, through simulation and equations, we demonstrate that a triangular metallic matching section of a helical antenna can be equivalently replaced with a strip-line matching section. As the proposed antenna has fewer physically printed parts, the reduction in the conductivity of the printed metallic parts at high frequencies is avoided. The simulated results are verified experimentally. The impedance characteristics are well matched, whereas the absolute value of the gain is degraded. This might be owing to the non-exact expectation of the material characteristic of the immersed epoxy used for adhesion of the printed antenna part and connector in the simulation.

참고자료

· 없음